Επίπτωση της κλιματικής αλλαγής στη παραγωγή ενέργειας με φωτοβολταϊκά

Στη μελέτη της επίδρασης της κλιματικής αλλαγής στην απόδοση των φωτοβολταϊκών  συστημάτων στην Ελλάδα  έχει προχωρήσει το Εργαστήριο Διαχείρισης Υδατικών Πόρων και Παράκτιας Μηχανικής της Σχολής Μηχανικών Περιβάλλοντος του Πολυτεχνείου Κρήτης με συντονιστή τον καθηγητή Ιωάννη Τσάνη στο πλαίσιο της διπλωματικής εργασίας της υπ. μεταπτυχιακής φοιτήτριας Ιωάννας Παναγέα.
Η έρευνα διεξήχθη στο πλαίσιο του ερευνητικού προγράμματος ECLISE – Ανάπτυξη Υπηρεσιών Κλιματικής Πληροφορίας για την Ευρώπη, το οποίο χρηματοδοτήθηκε από το έβδομο ευρωπαϊκό πρόγραμμα/πλαίσιο για την έρευνα και την τεχνολογική ανάπτυξη (EU-FP7).
Η έρευνα περιελάμβανε τη χρήση κλιματικών δεδομένων θερμοκρασίας και ακτινοβολίας από πέντε ENSEMBLES περιοχικά κλιματικά μοντέλα υψηλής χωρικής ανάλυσης (RCMs), υπό το σενάριο εκπομπών Α1Β της Διακυβερνητικής Επιτροπής για την Αλλαγή του Κλίματος (IPCC). Προηγμένες στατιστικές μέθοδοι εφαρμόστηκαν για την επεξεργασία και διόρθωση των κλιματικών δεδομένων, χρησιμοποιώντας δεδομένα παρατήρησης από τις βάσεις δεδομένων E-OBS  και SODA. Επιπλέον,  ελήφθησαν υπόψη τα τοπογραφικά χαρακτηριστικά και έγινε χωρική ανάλυση της ακτινοβολίας, χρησιμοποιώντας δεδομένα από  ψηφιακό μοντέλο εδάφους (DEM) και χρήση του εργαλείου Area Solar Radiation του Γεωγραφικού Συστήματος Πληροφοριών ArcGIS το οποίο απέδωσε ακριβείς εκτιμήσεις για την κατανομή της ηλιακής ακτινοβολίας στη χώρα μας.
Τα φωτοβολταϊκά συστήματα (Εικόνα 2) εξαρτώνται άμεσα από την αλλαγή τόσο της θερμοκρασίας όσο και της εισερχόμενης ακτινοβολίας. Εάν εξεταστεί ξεχωριστά η κάθε παράμετρος παρατηρείται ότι η αύξηση της θερμοκρασίας επιφέρει σημαντική μείωση στην απόδοση των συστημάτων αυτών, η οποία ωστόσο υπερκαλύπτεται από την αύξηση της ακτινοβολίας με αποτέλεσμα τη συνολική αύξηση στην απόδοσή τους. Συγκεκριμένα, παρατηρείται ότι μέχρι το 2050 θα υπάρξει μία μέση αύξηση της απόδοσης μεταξύ 1-2% στις περισσότερες περιοχές της Ελλάδας εκτός από κάποιες περιοχές της Κρήτης και της ανατολικής κεντρικής Ελλάδας, όπου παρουσιάζεται μείωση μέχρι και 1%. Μέχρι το 2100 προβλέπεται περαιτέρω αύξηση της απόδοσης στα δυτικά της χώρας, αλλά και ταυτόχρονη μείωση στην ανατολική κεντρική Ελλάδα λόγω του ότι η αύξηση της θερμοκρασίας δεν μπορεί να αντισταθμιστεί από την αύξηση της ακτινοβολίας (Εικόνα 1).
Τα επόμενα 100 χρόνια είναι ευρέως αποδεκτό ότι στο κλίμα της γης θα παρατηρηθούν σημαντικές αλλαγές λόγω των ανθρωπογενών εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου κάτι που θα επιφέρει αλλαγές και στις μεταβλητές που σχετίζονται είτε άμεσα είτε έμμεσα με τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Η ακαδημαϊκή έρευνα στον τομέα αυτό μπορεί να συμβάλλει αποφασιστικά στην αξιοποίηση νέων τεχνολογιών που θα εξασφαλίζουν τη βιώσιμη ανάπτυξη.
Τα επιστημονικά αποτελέσματα της έρευνας δημοσιεύτηκαν σε διεθνές επιστημονικό περιοδικό καθώς και σε διεθνές επιστημονικό συνέδριο.